JP2002317222A - 熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法 - Google Patents
熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法Info
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- JP2002317222A JP2002317222A JP2001121391A JP2001121391A JP2002317222A JP 2002317222 A JP2002317222 A JP 2002317222A JP 2001121391 A JP2001121391 A JP 2001121391A JP 2001121391 A JP2001121391 A JP 2001121391A JP 2002317222 A JP2002317222 A JP 2002317222A
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロール軸方向の温度分布を適正に維持し、ス
トリップの蛇行を防止して通板性の向上を図ることがで
きるとともに、酸化性または還元性雰囲気中で使用する
に際して、優れた高温耐剥離性、高温耐摩耗性および耐
ビルドアップ性を発揮する熱処理炉用ハースロールおよ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 熱処理炉内に配設され、金属ストリップ
を熱処理して搬送する熱処理炉用ハースロールにおい
て、ロール母材２の表面に、気孔率８０％以上の多孔質
金属からなる断熱層４、結合用金属層５、およびセラミ
ックスまたはサーメットからなる最表層６が順次積層さ
れていることを特徴とする熱処理炉用ハースロール。
トリップの蛇行を防止して通板性の向上を図ることがで
きるとともに、酸化性または還元性雰囲気中で使用する
に際して、優れた高温耐剥離性、高温耐摩耗性および耐
ビルドアップ性を発揮する熱処理炉用ハースロールおよ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 熱処理炉内に配設され、金属ストリップ
を熱処理して搬送する熱処理炉用ハースロールにおい
て、ロール母材２の表面に、気孔率８０％以上の多孔質
金属からなる断熱層４、結合用金属層５、およびセラミ
ックスまたはサーメットからなる最表層６が順次積層さ
れていることを特徴とする熱処理炉用ハースロール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続焼鈍炉等の熱
処理炉内に配設され、金属ストリップを熱処理して搬送
するための熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法
に関する。
処理炉内に配設され、金属ストリップを熱処理して搬送
するための熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、連続焼鈍炉内に配設されるハー
スロールは６００〜１０００℃の酸化性または還元性雰
囲気で金属ストリップを長時間連続して焼鈍し搬送して
いるため、その表面が摩耗したり、また金属ストリップ
の付着酸化物や金属粉がロール表面に凝着堆積して、い
わゆるビルドアップが形成されたりしている。ハースロ
ールの表面に摩耗やビルドアップによる凹凸が発生する
と、金属ストリップが搬送される間に疵付けられて、品
質低下の原因となっている。このような金属ストリップ
の品質低下を防止するために、定期的に操業を中断して
熱処理炉内を冷却した後、作業者が炉内に入ってハース
ロールの表面を研削手入れしたり、ロールそのものを取
り替えたりしている。
スロールは６００〜１０００℃の酸化性または還元性雰
囲気で金属ストリップを長時間連続して焼鈍し搬送して
いるため、その表面が摩耗したり、また金属ストリップ
の付着酸化物や金属粉がロール表面に凝着堆積して、い
わゆるビルドアップが形成されたりしている。ハースロ
ールの表面に摩耗やビルドアップによる凹凸が発生する
と、金属ストリップが搬送される間に疵付けられて、品
質低下の原因となっている。このような金属ストリップ
の品質低下を防止するために、定期的に操業を中断して
熱処理炉内を冷却した後、作業者が炉内に入ってハース
ロールの表面を研削手入れしたり、ロールそのものを取
り替えたりしている。
【０００３】ロール表面に摩耗やビルドアップが発生す
るのを防止するため、特開昭６１−１２４５３４号公報
には、「ロール母材表面に溶射により形成した結合用金
属層を介して、ＺｒＯ2 および結合用金属との混合物か
らなる溶射中間層、およびＺｒＯ2 の被膜最上層を溶射
により形成したロール」が提案されている。しかし、同
公報に開示されたＺｒＯ2 の溶射被膜は、摩耗やビルド
アツブの防止についは考慮されているが、ストリップの
蛇行を防止することはできず、通板性の向上を図ること
はできなかった。
るのを防止するため、特開昭６１−１２４５３４号公報
には、「ロール母材表面に溶射により形成した結合用金
属層を介して、ＺｒＯ2 および結合用金属との混合物か
らなる溶射中間層、およびＺｒＯ2 の被膜最上層を溶射
により形成したロール」が提案されている。しかし、同
公報に開示されたＺｒＯ2 の溶射被膜は、摩耗やビルド
アツブの防止についは考慮されているが、ストリップの
蛇行を防止することはできず、通板性の向上を図ること
はできなかった。
【０００４】ストリップの蛇行を防止して通板性の向上
を図るため、特開昭６３−８６８２１号公報には、「ハ
ースロールの少なくともストリップと接触する表面に、
例えばＺｒＯ2 ＋ＣａＯ等の断熱材を被覆した連続熱処
理用ハースロール」が提案されている。同公報に開示さ
れた連続熱処理用ハースロールは、ロール胴のストリッ
プと接触する表面を、熱伝導率と厚さとの関係を特定し
た断熱材で被覆することにより、ロール軸方向の温度分
布を適正に維持し、ストリップの蛇行を防止して通板性
の向上を図るものである。また、本件出願人は、特開平
１１−２９３３３４号公報に、高温耐剥離性、高温耐磨
耗性及び耐ビルドアップ性を目的として準結晶合金から
なる断熱層を有する熱処理炉用ハースロールを開示し
た。
を図るため、特開昭６３−８６８２１号公報には、「ハ
ースロールの少なくともストリップと接触する表面に、
例えばＺｒＯ2 ＋ＣａＯ等の断熱材を被覆した連続熱処
理用ハースロール」が提案されている。同公報に開示さ
れた連続熱処理用ハースロールは、ロール胴のストリッ
プと接触する表面を、熱伝導率と厚さとの関係を特定し
た断熱材で被覆することにより、ロール軸方向の温度分
布を適正に維持し、ストリップの蛇行を防止して通板性
の向上を図るものである。また、本件出願人は、特開平
１１−２９３３３４号公報に、高温耐剥離性、高温耐磨
耗性及び耐ビルドアップ性を目的として準結晶合金から
なる断熱層を有する熱処理炉用ハースロールを開示し
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭６３
−８６８２１号公報に開示された連続熱処理用ハースロ
ールに係る発明にあっては、ロール軸方向の温度分布を
適正に維持することのみを企図して創案されたものであ
り、ロール胴のストリップと接触する表面にセラミック
断熱材を被覆しているため、１mm以上の厚膜を形成する
と熱衝撃により剥離する問題があった。また、特開平１
１−２９３３３４号公報に開示したハースロールは、準
結晶合金が脆性のため、熱衝撃による剥離が十分に改善
されないという問題があった。
−８６８２１号公報に開示された連続熱処理用ハースロ
ールに係る発明にあっては、ロール軸方向の温度分布を
適正に維持することのみを企図して創案されたものであ
り、ロール胴のストリップと接触する表面にセラミック
断熱材を被覆しているため、１mm以上の厚膜を形成する
と熱衝撃により剥離する問題があった。また、特開平１
１−２９３３３４号公報に開示したハースロールは、準
結晶合金が脆性のため、熱衝撃による剥離が十分に改善
されないという問題があった。
【０００６】本発明は、ロール軸方向の温度分布を適正
に維持し、ストリップの蛇行を防止して通板性の向上を
図ることができるとともに、酸化性または還元性雰囲気
中で使用するに際して、優れた高温耐剥離性、高温耐摩
耗性および耐ビルドアップ性を発揮する熱処理炉用ハー
スロールおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。
に維持し、ストリップの蛇行を防止して通板性の向上を
図ることができるとともに、酸化性または還元性雰囲気
中で使用するに際して、優れた高温耐剥離性、高温耐摩
耗性および耐ビルドアップ性を発揮する熱処理炉用ハー
スロールおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る熱処理炉用ハースロールは、熱処理炉内に
配設され、金属ストリップを熱処理して搬送する熱処理
炉用ハースロールにおいて、ロール母材の表面に、気孔
率８０％以上の多孔質金属からなる断熱層、結合用金属
層、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層が順次積層されていることを特徴とするものである。
上記熱処理炉用ハースロールにおいて、断熱層の多孔質
金属が、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＡｌ、又はＳＵＳであるこ
とが好ましい。上記熱処理炉用ハースロールにおいて、
結合用金属層が、ＮｉＣｒ系合金またはＣｏＣｒ系合金
であることが好ましい。また、最表層が、主成分がＺｒ
Ｏ2 からなるセラミックスまたはサーメットであること
が好ましい。
本発明に係る熱処理炉用ハースロールは、熱処理炉内に
配設され、金属ストリップを熱処理して搬送する熱処理
炉用ハースロールにおいて、ロール母材の表面に、気孔
率８０％以上の多孔質金属からなる断熱層、結合用金属
層、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層が順次積層されていることを特徴とするものである。
上記熱処理炉用ハースロールにおいて、断熱層の多孔質
金属が、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＡｌ、又はＳＵＳであるこ
とが好ましい。上記熱処理炉用ハースロールにおいて、
結合用金属層が、ＮｉＣｒ系合金またはＣｏＣｒ系合金
であることが好ましい。また、最表層が、主成分がＺｒ
Ｏ2 からなるセラミックスまたはサーメットであること
が好ましい。
【０００８】一方、本発明に係る熱処理炉用ハースロー
ルの製造方法は、ロール母材表面に被覆層を積層してな
る熱処理炉用ハースロールの製造方法において、ロール
母材表面に、気孔率８０％以上の多孔質金属からなる断
熱層を、めっきまたは焼結により形成し、結合用金属
層、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層を溶射法により順次形成することを特徴とするもので
ある。上記熱処理炉用ハースロールの製造方法におい
て、溶射法として、爆発溶射法、プラズマ溶射法または
高速ガス溶射法（以下、「ＨＶＯＦ法」と略記する。）
を採用することが好ましい。
ルの製造方法は、ロール母材表面に被覆層を積層してな
る熱処理炉用ハースロールの製造方法において、ロール
母材表面に、気孔率８０％以上の多孔質金属からなる断
熱層を、めっきまたは焼結により形成し、結合用金属
層、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層を溶射法により順次形成することを特徴とするもので
ある。上記熱処理炉用ハースロールの製造方法におい
て、溶射法として、爆発溶射法、プラズマ溶射法または
高速ガス溶射法（以下、「ＨＶＯＦ法」と略記する。）
を採用することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
従来、多孔質金属は、主に触媒として利用されていた。
本発明ではこの多孔質金属の気孔率が８０％以上とした
場合、熱伝導率、熱拡散率がセラミックス並みに低く、
断熱層としての効果を有することを新たに見いだした。
気孔率は物質の比重から計算した値と定義する。尚、気
孔率の上限は、強度確保のため、９８％以下とすること
が好ましい。
従来、多孔質金属は、主に触媒として利用されていた。
本発明ではこの多孔質金属の気孔率が８０％以上とした
場合、熱伝導率、熱拡散率がセラミックス並みに低く、
断熱層としての効果を有することを新たに見いだした。
気孔率は物質の比重から計算した値と定義する。尚、気
孔率の上限は、強度確保のため、９８％以下とすること
が好ましい。
【００１０】本発明によれば、ロール母材の表面に多孔
質金属からなる断熱層が形成されているので、この断熱
層によりロール軸方向の温度分布が適正に維持され、ス
トリップの蛇行が防止されて通板性の向上が図られる。
断熱層として多孔質金属を採用したのは、熱膨張係数が
大きいためロール母材との熱膨張差が小さく、靭性も有
するため１mm以上の厚膜を形成しても熱衝撃により剥離
し難いためである。
質金属からなる断熱層が形成されているので、この断熱
層によりロール軸方向の温度分布が適正に維持され、ス
トリップの蛇行が防止されて通板性の向上が図られる。
断熱層として多孔質金属を採用したのは、熱膨張係数が
大きいためロール母材との熱膨張差が小さく、靭性も有
するため１mm以上の厚膜を形成しても熱衝撃により剥離
し難いためである。
【００１１】この断熱層は、例えば、表面を導電化処理
した発泡ウレタンをめっき浴に浸漬し、めっきを行うこ
とでＮｉめっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイ
ジング処理することでＮｉＣｒ合金を、更にカロライジ
ング処理することでＮｉＣｒＡｌ合金を形成することが
できる。また、金属粉末を配合したスラリーを発泡ウレ
タン表面に塗布し、その後、焼結することでＳＵＳ合金
系断熱層を形成することもできる。この多孔質金属層を
ロール上に直接形成しても良いし、一定厚みに成形後の
多孔質金属層をロウ付け、拡散接合、溶接等によりロー
ル上に施工しても良い。
した発泡ウレタンをめっき浴に浸漬し、めっきを行うこ
とでＮｉめっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイ
ジング処理することでＮｉＣｒ合金を、更にカロライジ
ング処理することでＮｉＣｒＡｌ合金を形成することが
できる。また、金属粉末を配合したスラリーを発泡ウレ
タン表面に塗布し、その後、焼結することでＳＵＳ合金
系断熱層を形成することもできる。この多孔質金属層を
ロール上に直接形成しても良いし、一定厚みに成形後の
多孔質金属層をロウ付け、拡散接合、溶接等によりロー
ル上に施工しても良い。
【００１２】この断熱層上には結合用金属層を介してセ
ラミックスまたはサーメットからなる最表層が形成され
るので、耐ビルドアップ性が阻害されることはない。断
熱層と最表層との結合には結合用金属層が寄与してい
る。結合用金属層の材料としてはＮｉＣｒ系合金または
ＣｏＣｒ系合金が、最表層の材料としては、主成分がＺ
ｒＯ2 からなるセラミックスまたはサーメットが好まし
い。ＺｒＯ2 の含有量は耐ビルドアップ性確保のため、
６０質量％以上であることが好ましく、一方、気孔率を
あげないためには、９０質量％以下であることが好まし
い。セラミックス又はサーメットの成分は耐ビルドアッ
プ性確保のため、ＺｒＯ2 、ＺｒＯ2 −ＺｒＳｉＯ4 、
ＺｒＳｉＯ4 が好ましい。また、ＺｒＯ2 以外に耐摩耗
性確保のため、Ａｌ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3 、
３Ａｌ2 Ｏ3 −２Ｃｒ2 Ｏ 3 を使用することも好まし
い。
ラミックスまたはサーメットからなる最表層が形成され
るので、耐ビルドアップ性が阻害されることはない。断
熱層と最表層との結合には結合用金属層が寄与してい
る。結合用金属層の材料としてはＮｉＣｒ系合金または
ＣｏＣｒ系合金が、最表層の材料としては、主成分がＺ
ｒＯ2 からなるセラミックスまたはサーメットが好まし
い。ＺｒＯ2 の含有量は耐ビルドアップ性確保のため、
６０質量％以上であることが好ましく、一方、気孔率を
あげないためには、９０質量％以下であることが好まし
い。セラミックス又はサーメットの成分は耐ビルドアッ
プ性確保のため、ＺｒＯ2 、ＺｒＯ2 −ＺｒＳｉＯ4 、
ＺｒＳｉＯ4 が好ましい。また、ＺｒＯ2 以外に耐摩耗
性確保のため、Ａｌ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3 、
３Ａｌ2 Ｏ3 −２Ｃｒ2 Ｏ 3 を使用することも好まし
い。
【００１３】このように最表層はセラミックス等の耐熱
耐食性金属によって構成されているので、酸化性または
還元性雰囲気中で使用するに際して、優れた高温耐剥離
性、高温耐摩耗性および耐ビルドアップ性を発揮する。
耐食性金属によって構成されているので、酸化性または
還元性雰囲気中で使用するに際して、優れた高温耐剥離
性、高温耐摩耗性および耐ビルドアップ性を発揮する。
【００１４】次に、本発明の好適な実施の形態を添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る熱
処理炉用ハースロールの一実施形態における積層構造を
示す概略図である。本実施形態のハースロール１は、連
続焼鈍炉等の熱処理炉内に配設され、金属ストリップを
熱処理して搬送するロールであり、図示するように、ロ
ール胴部の軸方向中央にはフラット部１ａが形成され、
その両側にはテーパーを有するクラウン部１ｂ、１ｃが
形成されている。ハースロール１のロール母材２は、Ｓ
ＣＨ−２２、ＳＣＨ−１３等の耐熱鋳鋼により形成され
ており、その胴部において、例えば１０〜５０mmの厚さ
を有している。
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る熱
処理炉用ハースロールの一実施形態における積層構造を
示す概略図である。本実施形態のハースロール１は、連
続焼鈍炉等の熱処理炉内に配設され、金属ストリップを
熱処理して搬送するロールであり、図示するように、ロ
ール胴部の軸方向中央にはフラット部１ａが形成され、
その両側にはテーパーを有するクラウン部１ｂ、１ｃが
形成されている。ハースロール１のロール母材２は、Ｓ
ＣＨ−２２、ＳＣＨ−１３等の耐熱鋳鋼により形成され
ており、その胴部において、例えば１０〜５０mmの厚さ
を有している。
【００１５】ロール母材２の表面には被覆層３が積層さ
れており、この被覆層３は、多孔質金属からなる断熱層
４がめっきまたは焼結により形成され、結合用金属層
５、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層６が溶射法により順次形成された層である。溶射法と
しては、例えば爆発溶射法、プラズマ溶射法またはＨＶ
ＯＦ法寺が採用される。
れており、この被覆層３は、多孔質金属からなる断熱層
４がめっきまたは焼結により形成され、結合用金属層
５、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層６が溶射法により順次形成された層である。溶射法と
しては、例えば爆発溶射法、プラズマ溶射法またはＨＶ
ＯＦ法寺が採用される。
【００１６】断熱層４の材料である多孔質金属として
は、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＡｌ、ＳＵＳ等が挙げられる。
断熱層４として多孔質金属を採用したのは、熱膨張係数
が大きくロール母材との熱膨張差が小さく、靭性も有す
るため１mm以上の厚膜を形成しても熱衝撃により剥離し
難いためである。断熱層４は、例えば１〜２０mmの厚さ
で積層されることが好ましい。断熱層４の厚さを１〜２
０mmの範囲に設定したのは、１mm未満では良好な断熱性
が得られず、２０mmを超えることは、工業的に意味をな
さないためである。
は、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＡｌ、ＳＵＳ等が挙げられる。
断熱層４として多孔質金属を採用したのは、熱膨張係数
が大きくロール母材との熱膨張差が小さく、靭性も有す
るため１mm以上の厚膜を形成しても熱衝撃により剥離し
難いためである。断熱層４は、例えば１〜２０mmの厚さ
で積層されることが好ましい。断熱層４の厚さを１〜２
０mmの範囲に設定したのは、１mm未満では良好な断熱性
が得られず、２０mmを超えることは、工業的に意味をな
さないためである。
【００１７】結合用金属層５は、例えば５０〜５００μ
m の厚さで積層される。結合用金属層５の厚さを５０〜
５００μm の範囲に設定したのは、５０μm 未満では良
好な密着性が得られず、５００μm を超えると密着性が
悪くなるためである。
m の厚さで積層される。結合用金属層５の厚さを５０〜
５００μm の範囲に設定したのは、５０μm 未満では良
好な密着性が得られず、５００μm を超えると密着性が
悪くなるためである。
【００１８】最表層６は、セラミックスまたはサーメッ
トにより形成されている。具体的には、最表層６の材料
として、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 −ＺｒＳｉＯ
4 、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3 等のセラミックスまたはサ
ーメットが挙げられる。最表層６は、例えば５０〜５０
０μm の厚さで積層される。最表層６の厚さを５０〜５
００μm の範囲に設定したのは、５０μm 未満では良好
な摩耗性が得られず、５００μm を超えると密着性が悪
くなるためである。
トにより形成されている。具体的には、最表層６の材料
として、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 −ＺｒＳｉＯ
4 、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3 等のセラミックスまたはサ
ーメットが挙げられる。最表層６は、例えば５０〜５０
０μm の厚さで積層される。最表層６の厚さを５０〜５
００μm の範囲に設定したのは、５０μm 未満では良好
な摩耗性が得られず、５００μm を超えると密着性が悪
くなるためである。
【００１９】このようにして本実施形態の熱処理用ハー
スロール１のロール母材２の表面に、多孔質金属の断熱
層４、結合用金属層５、およびセラミックスまたはサー
メットの最表層６からなる被覆層３が積層される。
スロール１のロール母材２の表面に、多孔質金属の断熱
層４、結合用金属層５、およびセラミックスまたはサー
メットの最表層６からなる被覆層３が積層される。
【００２０】かくして本実施形態によれば、ロール母材
２の表面に多孔質金属からなる断熱層４が形成されてい
るので、この断熱層４によりロール軸方向の温度分布が
適正に維持されることになり、ストリップの蛇行が防止
され、通板性の向上を図ることができるものである。こ
の断熱層４上には結合用金属層５を介してセラミックス
またはサーメットからなる最表層６が形成されているの
で、耐ビルドアップ性が阻害されることはない。
２の表面に多孔質金属からなる断熱層４が形成されてい
るので、この断熱層４によりロール軸方向の温度分布が
適正に維持されることになり、ストリップの蛇行が防止
され、通板性の向上を図ることができるものである。こ
の断熱層４上には結合用金属層５を介してセラミックス
またはサーメットからなる最表層６が形成されているの
で、耐ビルドアップ性が阻害されることはない。
【００２１】
【実施例】本発明の作用効果を確認すべく、ＳＣＨ−１
３からなるロール母材の表面に下記表１に示す断熱層、
結合用金属層および最表層を順次積層した試験ロール
（φ８００×幅２０００mm）を作製し、耐久性試験およ
び通板性試験を行った。
３からなるロール母材の表面に下記表１に示す断熱層、
結合用金属層および最表層を順次積層した試験ロール
（φ８００×幅２０００mm）を作製し、耐久性試験およ
び通板性試験を行った。
【００２２】
【表１】
【００２３】耐久性試験は、図２に示すように、熱処理
炉内での使用を考慮するため、試験ロール１０をー側方
からバーナー１１により２００℃に加熱するとともに、
他側方から水冷ノズル１２により３０℃まで冷却して、
加熱−水冷の熱履歴を繰り返すことにより行った。その
評価は、皮膜層が剥離した回転数を測定して、回転数が
１×１０7 回以上のものを良好（○）と判定した。ま
た、通板性試験は、実機を模した試験ラインを用いて、
金属ストリップを搬送することにより行った。その評価
は目視観察により行い、蛇行やヒートバックルの発生が
ない場合を良好（○）と判定した。
炉内での使用を考慮するため、試験ロール１０をー側方
からバーナー１１により２００℃に加熱するとともに、
他側方から水冷ノズル１２により３０℃まで冷却して、
加熱−水冷の熱履歴を繰り返すことにより行った。その
評価は、皮膜層が剥離した回転数を測定して、回転数が
１×１０7 回以上のものを良好（○）と判定した。ま
た、通板性試験は、実機を模した試験ラインを用いて、
金属ストリップを搬送することにより行った。その評価
は目視観察により行い、蛇行やヒートバックルの発生が
ない場合を良好（○）と判定した。
【００２４】（実施例１）表１において、実施例１は、
ロール母材の表面に、表面を導電化処理した発泡ウレタ
ンを接着、ロールをめっき浴に浸漬、めっきを行いＮｉ
めっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイジング処
理し厚み１mmのＮｉＣｒ合金層を形成した。この断熱層
上に５０μm の結合用金属層（ＣｏＣｒＡｌＹ）を介し
て、最表層（部分安定化ＺｒＯ2 −５０ vol％：１０wt
％Ｙ2 Ｏ3 添加ＺｒＳｉＯ4 ）を５０μm の厚さで積層
したものでる。実施例１によれば、耐久性試験で回転数
が１×１０7 回以上と良好（○）な評価が得られるとと
もに、通板試験でも良好（○）な評価が得られ、総合評
価は良好（○）であった。
ロール母材の表面に、表面を導電化処理した発泡ウレタ
ンを接着、ロールをめっき浴に浸漬、めっきを行いＮｉ
めっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイジング処
理し厚み１mmのＮｉＣｒ合金層を形成した。この断熱層
上に５０μm の結合用金属層（ＣｏＣｒＡｌＹ）を介し
て、最表層（部分安定化ＺｒＯ2 −５０ vol％：１０wt
％Ｙ2 Ｏ3 添加ＺｒＳｉＯ4 ）を５０μm の厚さで積層
したものでる。実施例１によれば、耐久性試験で回転数
が１×１０7 回以上と良好（○）な評価が得られるとと
もに、通板試験でも良好（○）な評価が得られ、総合評
価は良好（○）であった。
【００２５】（実施例２）実施例２は、表面を導電化処
理した発泡ウレタンをめっき浴に浸漬し、めっきを行い
Ｎｉめっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイジン
グ処理することで厚み１mmのＮｉＣｒ合金板を形成し
た。この多孔質金属層を拡散接合によりロール上に接合
した。この断熱層上に５０μm の結合用金属層（ＣｏＣ
ｒＡｌＹ）を介して、最表層（５０ vol％：１４wt％Ｙ
2 Ｏ3 部分安定化ＺｒＯ2 −５０ vol％：１０wt％Ｙ2
Ｏ3 添加ＺｒＳｉＯ4 ）を５０μm の厚さで積層したも
のであり、施工方法には爆発溶射法を採用している。実
施例２によれば、耐久性試験で回転数が１×１０7 回以
上と良好（○）な評価が得られるとともに、通板試験で
も良好（○）な評価が得られ、総合評価は良好（○）で
あった。
理した発泡ウレタンをめっき浴に浸漬し、めっきを行い
Ｎｉめっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイジン
グ処理することで厚み１mmのＮｉＣｒ合金板を形成し
た。この多孔質金属層を拡散接合によりロール上に接合
した。この断熱層上に５０μm の結合用金属層（ＣｏＣ
ｒＡｌＹ）を介して、最表層（５０ vol％：１４wt％Ｙ
2 Ｏ3 部分安定化ＺｒＯ2 −５０ vol％：１０wt％Ｙ2
Ｏ3 添加ＺｒＳｉＯ4 ）を５０μm の厚さで積層したも
のであり、施工方法には爆発溶射法を採用している。実
施例２によれば、耐久性試験で回転数が１×１０7 回以
上と良好（○）な評価が得られるとともに、通板試験で
も良好（○）な評価が得られ、総合評価は良好（○）で
あった。
【００２６】（実施例３）実施例３は、金属粉末を配合
したスラリーを発泡ウレタン表面に塗布し、その後、焼
結することで厚み５mmのＳＵＳ合金板を形成した。この
多孔質金属層を溶接接合によりロール上に接合した。こ
の断熱層上に５０μm の結合用金属層（ＮｉＣｒ）を介
して、最表層（ＺｒＳｉＯ4 ）を１００μm の厚さで積
層したものであり、施工方法にはプラズマ溶射法を採用
している。実施例３によれば、耐久性試験で回転数が１
×１０7 回以上と良好（○）な評価が得られるととも
に、通板試験でも良好（○）な評価が得られ、総合評価
は良好（○）であった。
したスラリーを発泡ウレタン表面に塗布し、その後、焼
結することで厚み５mmのＳＵＳ合金板を形成した。この
多孔質金属層を溶接接合によりロール上に接合した。こ
の断熱層上に５０μm の結合用金属層（ＮｉＣｒ）を介
して、最表層（ＺｒＳｉＯ4 ）を１００μm の厚さで積
層したものであり、施工方法にはプラズマ溶射法を採用
している。実施例３によれば、耐久性試験で回転数が１
×１０7 回以上と良好（○）な評価が得られるととも
に、通板試験でも良好（○）な評価が得られ、総合評価
は良好（○）であった。
【００２７】（実施例４）実施例４は、表面を導電化処
理した発泡ウレタンをめっき浴に浸漬し、めっきを行い
Ｎｉめっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイジン
グ処理、およびカロライジング処理することで厚み２０
mmのＮｉＣｒＡｌ合金板を形成した。この多孔質金属層
をロウ付け接合によりロール上に接合した。この断熱層
上に１００μm の結合用金属層（ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ）
を介して、最表層（ＺｒＯ2 −３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 ）を２００μm の厚さで積層したものであり、施工方
法にはプラズマ溶射法を採用している。実施例４によれ
ば、耐久性試験で回転数が１×１０7 回以上と良好
（○）な評価が得られるとともに、通板試験でも良好
（○）な評価が得られ、総合評価は良好（○）であっ
た。
理した発泡ウレタンをめっき浴に浸漬し、めっきを行い
Ｎｉめっきの多孔質層を形成し、その後、クロマイジン
グ処理、およびカロライジング処理することで厚み２０
mmのＮｉＣｒＡｌ合金板を形成した。この多孔質金属層
をロウ付け接合によりロール上に接合した。この断熱層
上に１００μm の結合用金属層（ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ）
を介して、最表層（ＺｒＯ2 −３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 ）を２００μm の厚さで積層したものであり、施工方
法にはプラズマ溶射法を採用している。実施例４によれ
ば、耐久性試験で回転数が１×１０7 回以上と良好
（○）な評価が得られるとともに、通板試験でも良好
（○）な評価が得られ、総合評価は良好（○）であっ
た。
【００２８】一方、表１において、比較例１は、ロール
母材の表面に、１００μm の結合用金属層（ＮｉＣｒ）
を介して、最表層（１４wt％Ｙ2 Ｏ3 部分安定化ＺｒＯ
2 ）を５００μm の厚さで積層したものであり、施工方
法にはプラズマ溶射法を採用している。すなわち、比較
例１では、断熱層が形成されていない。比較例１によれ
ば、耐久性試験では回転数が１×１０7 回以上と良好
（○）な評価が得られたが、通板試験では不良（×）評
価となり、総合評価は不良（×）であった。
母材の表面に、１００μm の結合用金属層（ＮｉＣｒ）
を介して、最表層（１４wt％Ｙ2 Ｏ3 部分安定化ＺｒＯ
2 ）を５００μm の厚さで積層したものであり、施工方
法にはプラズマ溶射法を採用している。すなわち、比較
例１では、断熱層が形成されていない。比較例１によれ
ば、耐久性試験では回転数が１×１０7 回以上と良好
（○）な評価が得られたが、通板試験では不良（×）評
価となり、総合評価は不良（×）であった。
【００２９】以上のことから、実施例１乃至４のよう
に、ロール母材の表面に気孔率８０％以上の多孔質金属
からなる断熱層を１〜２０mmの厚さで積層し、この断熱
層上に５０〜５００μm の結合用金属層を介して、セラ
ミックスまたはサーメットからなる最表層を５０〜５０
０μm の厚さで積層した場合には、耐久性試験および通
板性試験において良好な結果が得られ、連続焼鈍作業等
の熱処理作業を安定して行うことができ、良質の製品を
得ることができることが確認された。
に、ロール母材の表面に気孔率８０％以上の多孔質金属
からなる断熱層を１〜２０mmの厚さで積層し、この断熱
層上に５０〜５００μm の結合用金属層を介して、セラ
ミックスまたはサーメットからなる最表層を５０〜５０
０μm の厚さで積層した場合には、耐久性試験および通
板性試験において良好な結果が得られ、連続焼鈍作業等
の熱処理作業を安定して行うことができ、良質の製品を
得ることができることが確認された。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロール母材の表面に気孔率８０％以上の多孔質金属から
なる断熱層４が形成されているので、ロール軸方向の温
度分布を適正に維持し、ストリップの蛇行を防止して通
板性の向上を図ることができ、また断熱層上に結合用金
属層を介して、セラミックスまたはサーメットからなる
最表層が形成されているので、酸化性または還元性雰囲
気中で使用するに際して、優れた高温耐剥離性、高温耐
摩耗性および耐ビルドアップ性を発揮する。
ロール母材の表面に気孔率８０％以上の多孔質金属から
なる断熱層４が形成されているので、ロール軸方向の温
度分布を適正に維持し、ストリップの蛇行を防止して通
板性の向上を図ることができ、また断熱層上に結合用金
属層を介して、セラミックスまたはサーメットからなる
最表層が形成されているので、酸化性または還元性雰囲
気中で使用するに際して、優れた高温耐剥離性、高温耐
摩耗性および耐ビルドアップ性を発揮する。
【図１】本発明に係る熱処理炉用ハースロールの一実施
形態における積層構造を示す概略図。
形態における積層構造を示す概略図。
【図２】耐久性試験を示す説明図。
１ ハースロール ２ ロール母材 ３ 被覆層 ４ 断熱層 ５ 結合用金属層 ６ 最表層 １０ 試験ロール １１ バーナー １２ 水冷ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K031 AA04 AB03 AB07 AB08 BA05 CB22 CB42 CB43 DA01 DA04 DA06 4K034 AA03 AA07 AA16 BA04 CA05 EB03 EB08 4K044 AA04 AB03 BA02 BA06 BA12 BA13 BA15 BB04 BB13 BC06 BC11 CA11 CA18 CA31
Claims (6)
- 【請求項１】 熱処理炉内に配設され、金属ストリップ
を熱処理して搬送する熱処理炉用ハースロールにおい
て、ロール母材の表面に、気孔率８０％以上の多孔質金
属からなる断熱層、結合用金属層、およびセラミックス
またはサーメットからなる最表層が順次積層されている
ことを特徴とする熱処理炉用ハースロール。 - 【請求項２】 断熱層の多孔質金属が、ＮｉＣｒ、Ｎｉ
ＣｒＡｌ、又はＳＵＳであることを特徴とする請求項１
に記載の熱処理炉用ハースロール。 - 【請求項３】 結合用金属層が、ＮｉＣｒ系合金または
ＣｏＣｒ系合金であることを特徴とする請求項１または
２に記載の熱処理炉用ハースロール。 - 【請求項４】 最表層が、主成分がＺｒＯ2 からなるセ
ラミックスまたはサーメットであることを特徴とする請
求項１乃至３の何れか１項に記載の熱処理炉用ハースロ
ール。 - 【請求項５】 ロール母材の表面に被覆層を積層してな
る熱処理炉用ハースロールの製造方法において、ロール
母材表面に、気孔率８０％以上の多孔質金属からなる断
熱層を、めっきまたは焼結により形成し、結合用金属
層、およびセラミックスまたはサーメットからなる最表
層を溶射法により順次形成することを特徴とする熱処理
炉用ハースロールの製造方法。 - 【請求項６】 溶射法が、爆発溶射法、プラズマ溶射
法、または高速ガス溶射法であることを特徴とする請求
項５に記載の熱処理炉用ハースロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001121391A JP2002317222A (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | 熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001121391A JP2002317222A (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | 熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002317222A true JP2002317222A (ja) | 2002-10-31 |
Family
ID=18971275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001121391A Withdrawn JP2002317222A (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | 熱処理炉用ハースロールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002317222A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101363856B1 (ko) | 2011-11-02 | 2014-02-28 | 주식회사 포스코 | 열처리 구간 스트립 사행 방지를 위한 가변 크라운 허스롤 |
-
2001
- 2001-04-19 JP JP2001121391A patent/JP2002317222A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101363856B1 (ko) | 2011-11-02 | 2014-02-28 | 주식회사 포스코 | 열처리 구간 스트립 사행 방지를 위한 가변 크라운 허스롤 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080701 |